7.3 出水管道7.3。1,7，3.2.在结合地形，地质条件布置出水管道线路时、通常会出现几个平面及立面转弯点、这些转弯点转弯角和转弯半径的大小对出水管道的局部水头损失影响很大 现将转弯角α、20,90、弯曲半径与管径的比值R,d 1.0,3、0时的局部水头损失系数值及局部水头损失值关系列于表7.由表7可知、当R。d值一定时 值随着α值的增加而增加，但增量却逐渐递减，当α值一定时、值随着R。d值的增加而减小,但在R d值增至1。5以上时.减量几乎是按等数值递减，由于高扬程泵站出水管道长,转弯角较多，如果设置过多的大转弯角,势必加大局部水头损失，从而增大耗电量。因此,本规范规定出水管道的转弯角宜小于60 但当泵站水位变化幅度大时 部分管道必须在泵房内直立安装，因此,少量设置α、90、的弯管还是允许的,出水管道转弯半径R值的大小对局部水头损失值有直接影响.这种影响表现为,随着R值的增大,值的增量逐渐变小。但R值过大时.需增大镇墩尺寸.而且增加弯管制作安装的困难。根据我国大 中型高扬程泵站工程的实践经验，出水管道直径一般大于500mm 为了有效地减少出水管道的局部水头损失、同时也不过多地增加弯管制作安装的困难.转弯半径只取等于或大于2倍管径是比较适宜的、因此、本规范规定、出水管道的转弯半径宜大于2倍管径。当管道在平面和立面上均需转弯，且其位置相近时，为了节省镇墩工程量.宜将平面和立面转弯合并成一个空间转弯角。这样，弯管的加工制作并不复杂、而安装对中则可采取一些措施加以解决、当水泵反转.管道中水流倒流时.如管道立面有较大的向下转弯、镇墩前后的管中流速差别将很大.很可能出现水流脱壁,产生负压、从而影响管道的外压稳定。因此.本规范规定，管顶线宜布置在最低压力坡度线下。压力不小于0，02MPa 7.3。4 明管的分节长度除根据地形条件确定外，还应满足下式要求.公式，4，的含义是钢管在温度变化时产生的轴向力.由阻止其变形而产生的阻力所分担.管道不发生滑动，伸缩节处的伸缩变形最小、因而按公式.4。确定明管分节长度是偏于安全的。关于明管直线段上的镇墩间距.日本规定为120m 150m、美国垦务局及太平洋煤气和电气公司规定小于150m。为了安全起见.本规范规定明管直线段上的镇墩间距不宜超过100m.7 3，6，7.3、7,管道有木管道,铸铁管道。钢管道,预应力钢筋混凝土管道及预应力钢筒混凝土管道等。在大。中型高扬程泵站工程中，近十年来已不再使用铸铁管。木管只在建国初期的小型工程上使用过、因此本规范不推荐采用这两种管道,钢管及钢管件使用的钢材性能要求,在国家现行的有关标准中已有详细说明.可参照执行,为了保证预应力钢筋混凝土管及预应力钢筒钢筋混凝土管道的质量,选材时要注意符合国家定型产品的规格 以便能在工厂订货 7,3。8。作用在管道上的荷载主要有自重、水重,水压力。土压力以及温度荷载等 它们的计算和组合是比较明确的,在高扬程长管道水压力计算中可考虑以下四种工况。一是设计运用工况下 作用在管道上的稳定的内水压力。即正常水压力、二是水泵由于突然断电出现反转的校核运用工况下、产生的最大水锤压力,即最高水压力。三是水泵出现反转的校核运用工况下、当某些管段补气不足时产生的负压，即最低水压力.四是在管道制作或安装工况下，进行水压试验时出现的最大水压力，即试验水压力。7.3。9,水力过渡过程是指水泵设计运用工况以外的各种工况水力分析，如本规范第7。3.8条所述二。三.四种工况下的水压力计算等，其中最重要的是最大水锤压力计算.水锤压力的计算方法常用解析法和图解法等。7.3.10、明设钢管抗外压稳定的最小安全系数取值与现行行业标准,水电站压力钢管设计规范,SL、281的规定相同、由于光面管和有加劲环的钢管在失稳后造成事故破坏的程度是不一样的 因此光面钢管抗外压稳定的最小安全系数定为2,0,有加劲环的钢管抗外压稳定的最小安全系数定为1、8。对于不设加劲环的明设钢管,当事故停机管内通气不足或当管道转弯角很大时.由于管道中水流倒流.从而产生真空、在大气压力作用下很有可能变形失稳、因此需要进行外压稳定性校核。7。3.11.为了防止明设光面钢管外压失稳，规定其管壁最小厚度不宜小于公式、7，3 11。所规定的数值。其推导条件是 外压力为10N、cm2、钢的弹性模量E，2 2，106N,cm2,泊桑比μ,0。安全系数K。2、符合公式.7 3.11。规定的管壁厚度是偏于安全的。7、3 12,钢管结构应力分析有第三强度理论 也称为最大剪应力理论.和第四强度理论、也称为畸变能理论，我国现行有关的国家标准及目前世界上大多数国家的钢管设计规范都采用第四强度理论进行钢管结构应力分析，7,3,13.我国目前高扬程泵站出水管道的直径多在1。0m左右 其承受的水头多在100m以内。由于管径较小。压力较低 岔管布置多采用丫形和卜形，其结构设计、计算方法和构造要求可参照现行行业标准,水电站压力钢管设计规范，SL.281的规定执行、7 3 15.镇墩有开敞式和闭合式两种.开敞式镇墩管道固定在镇墩的表面，闭合式镇墩管道埋设在镇墩内.大.中型泵站一般都采用闭合式镇墩.为了加强钢管与镇墩混凝土的整体性.需在混凝土中埋设螺栓及抱箍 待管道安装就位后浇入混凝土中。由于镇墩是大体积混凝土，为防止温度变化引起镇墩混凝土开裂、破坏其整体性 应在镇墩表面按构造要求布置钢筋网,坐落在较完整基岩上的镇墩，为减少岩石开挖量和混凝土工程量。可在镇墩底部设置一定数量的锚筋 使部分岩体与镇墩共同受力。锚筋的布置应满足构造要求,并需进行锚固力的分析计算 作用在镇墩上的荷载。荷载组合及镇墩的稳定计算，可采用常规的分析计算方法 安全系数允许值的选用,是一个涉及工程安全与经济的极为重要的问题 本规范规定 镇墩抗滑稳定安全系数的允许值、基本荷载组合下为1。30,特殊荷载组合下为1.10、抗倾稳定安全系数的允许值、基本荷载组合下为1,50 特殊荷载组合下为1,20。这与现行行业标准,公路桥涵地基与基础设计规范。JTG D63中墩台或挡土墙抗滑和抗倾稳定安全系数允许值的规定是基本一致的